Spring webflux 响应式编程
鱼找水需要时间 人气:11. 前言
Spring 提供了两个并行堆栈。一种是基于带有 Spring MVC 和 Spring Data 结构的 Servlet API。另一个是完全反应式堆栈,它利用了 Spring WebFlux 和 Spring Data 的反应式存储库。在这两种情况下,Spring Security 都提供了对两种堆栈的支持。
2. Spring-webflux简介
Spring WebFlux 是在 5.0 版中添加的。它是完全无阻塞的,支持 Reactive Streams
背压,并且可以在 Netty、Undertow 和 Servlet 3.1+ 容器等服务器上运行。
3. 什么是“响应式”
所谓响应式,举个例子,当调用一个api获取数据时,无需阻塞等待数据返回,而是当有数据返回时会进行告知。可见响应式是非阻塞的,意味着调用方法后,CPU可以去做别的事情,当接收到数据响应时CPU再回来处理,这种方式提高了系统的吞吐量。
而响应式编程,其实是为这种异步非阻塞的流式编程制定的一套标准。流式编程已不陌生了,Java8提供的stream api就是这种风格。这套标准包括对运行环境(JVM、JavaScript)以及网络协议相关的规范。
和传统的阻塞式servlet容器不一样。响应式容器能进一步提高资源的利用率,避免线程长时间处于等待状态,能以较少的线程处理更多的请求,缺点是整个处理链路必须是异步的,是基于事件响应的,不能阻塞事件线程,不然服务器性能会急剧下降,当然spring webflux
并不能完整的替代传统的阻塞式容器,可根据需求进行选型。
应用案例:Geteway
所有微服务的请求都会通过网关,如果采用mvc 对于并发量有一定的瓶颈。
4. Spring-webflux的响应式API
Spring-webflux
框架是基于Reactor
这个开源项目开发的。Reactor
框架是跟Spring
紧密配合的。
里边提供了两种API类型,分别是Mono
和Flux
;
Mono
表示0 或 1个元素,Flux
表示0 至 N个元素,
5. Spring MVC 还是 WebFlux?
这两个web框架分别代表着两种不同类型的编程流派,官方给出了一个图作为对比如下
建议考虑以下具体点:
- 如果您有一个运行良好的 Spring MVC 应用程序,则无需更改。命令式编程是编写、理解和调试代码的最简单方法。您可以选择最多的库,因为从历史上看,大多数都是阻塞的。
- Spring WebFlux 提供与该领域中其他人相同的执行模型优势,并且还提供服务器选择(Netty、Tomcat、Jetty、Undertow 和 Servlet 3.1+ 容器)、编程模型(带注释的控制器和功能性 Web 端点)的选择,以及反应库(Reactor、RxJava 或其他)的选择。
- 如果您对用于 Java 8 lambda 或 Kotlin 的轻量级、功能性 Web 框架感兴趣,您可以使用 Spring WebFlux 功能性 Web 端点。对于要求不那么复杂的小型应用程序或微服务来说,这也是一个不错的选择,它们可以从更高的透明度和控制中受益。
- 在微服务架构中,您可以混合使用带有 Spring MVC 或 Spring WebFlux 控制器或带有 Spring WebFlux 功能端点的应用程序。在两个框架中都支持相同的基于注释的编程模型,可以更轻松地重用知识,同时为正确的工作选择正确的工具。
- 评估应用程序的一种简单方法是检查其依赖关系。如果您要使用阻塞持久性 API(JPA、JDBC)或网络 API,那么 Spring MVC 至少是常见架构的最佳选择。Reactor 和 RxJava 在单独的线程上执行阻塞调用在技术上是可行的,但您不会充分利用非阻塞 Web 堆栈。
- 如果您有一个调用远程服务的 Spring MVC 应用程序,请尝试响应式WebClient. 您可以直接从 Spring MVC 控制器方法返回反应类型(Reactor、RxJava或其他)。每个呼叫的延迟或呼叫之间的相互依赖性越大,好处就越显着。Spring MVC 控制器也可以调用其他响应式组件。
- 如果您有一个大型团队,请记住向非阻塞、函数式和声明式编程转变的陡峭学习曲线。在没有完全开关的情况下启动的一种实用方法是使用 reactive WebClient。除此之外,从小处着手并衡量收益。我们预计,对于广泛的应用,这种转变是不必要的。如果您不确定要寻找什么好处,请先了解非阻塞 I/O 的工作原理(例如,单线程 Node.js 上的并发性)及其影响。
其次: webflux兼容大部分springmvc的注解,也可以像mvc那样创建controller处理请求。
区别:
- WebFlux是完全异步非阻塞的,SpringMVC是同步阻塞的。
- WebFlux采用异步响应式编程,SpringMVC采用命令式编程。
- WebFlux由于完全异步,所有操作数据库的框架,以及数据库也都要求是支持异步的,所以目前不支持Mybatis、不支持Oracle数据库。
6. 并发模型
尽管webmvc
和webflux
都支持使用注解来定义一个Controller
,但是其实现方式完全不同。
webmvc是一个Servlet应用,实现是阻塞式IO,其维护一个线程池来处理每一个用户请求,也就是当Servlet
容器启动时,就会创建比如10个线程出来,因此系统吞吐量的瓶颈在于有限的连接数和阻塞的请求处理过程。
webflux可以基于netty
这样的NIO网络框架,它只需要很少的几个工作线程(Event loop worker)就能够处理并响应请求。由于无需阻塞等待方法返回,CPU资源就得到了更好的利用。
webflux并不能让程序运行地更快;而是提高了并发处理请求的能力,即提高系统吞吐量。
7. webflux使用
pom依赖:
<dependencies> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-webflux</artifactId> <version>2.5.9</version> </dependency> </dependencies>
定义对象:
public class Person { private Integer id; private Integer age; private String name; public Person(Integer id, Integer age, String name) { this.id = id; this.age = age; this.name = name; } public Person() { } public Integer getId() { return id; } public void setId(Integer id) { this.id = id; } public Integer getAge() { return age; } public void setAge(Integer age) { this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "Person{" + "id=" + id + ", age=" + age + ", name='" + name + '\'' + '}'; } }
然后定义PersonController
,响应式风格中不再使用@RequestMapping
声明地址映射,而是通过RouterFunctions.route().GET()
方法:
@Configuration public class PersonRouter { @Resource private PersonHandler personHandler; @Bean public RouterFunction<ServerResponse> personRoutes() { return RouterFunctions.route() .GET("/person/{id}", RequestPredicates.accept(MediaType.APPLICATION_JSON), personHandler::getPerson) .GET("/person", RequestPredicates.accept(MediaType.APPLICATION_JSON), personHandler::listPeople) .POST("/person", personHandler::createPerson) .build(); } }
在PersonHandler
中处理对应的HTTP请求,等同于MVC架构中的Service层
@Component public class PersonHandler { @Resource private IPersonDao personDao; public Mono<ServerResponse> listPeople(ServerRequest request) { Flux<Person> people = personDao.getList(); return ServerResponse.ok() .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON) .body(people, Person.class); } public Mono<ServerResponse> createPerson(ServerRequest request) { return request.bodyToMono(Person.class) .flatMap(i -> personDao.savePerson(i)) .flatMap(p -> ServerResponse.ok().bodyValue(p)); } public Mono<ServerResponse> getPerson(ServerRequest request) { int personId = Integer.parseInt(request.pathVariable("id")); return personDao.getPerson(personId) .flatMap(person -> ServerResponse.ok().contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).bodyValue(person)) .switchIfEmpty(ServerResponse.notFound().build()); } }
IPersonDao
public interface IPersonDao { /** * 获取所有person * @author: yh * @date: 2022/9/4 * @return Flux<Person> */ Flux<Person> getList(); /** * 保存对象 * @param person person * @author: yh * @date: 2022/9/4 * @return Mono<Void> */ Mono<Void> savePerson(Person person); /** * 根据id查询 * @param id id * @author: yh * @date: 2022/9/4 * @return Mono<Person> */ Mono<Person> getPerson(Integer id); }
PersonDao
@Component public class PersonDao implements IPersonDao { private final List<Person> personList = new ArrayList<>(); public PersonDao() { this.personList.add(new Person(1, 17, "张三")); this.personList.add(new Person(2, 18, "李四")); } @Override public Flux<Person> getList() { return Flux.fromIterable(personList); } @Override public Mono<Void> savePerson(Person person) { personList.add(person); System.out.println("personList.size = " + personList); return Mono.empty(); } @Override public Mono<Person> getPerson(Integer id) { return Mono.justOrEmpty(personList.stream().filter(p -> p.getId().equals(id)).findFirst()); } }
@SpringBootApplication @EnableWebFlux public class SpringWebfluxSessionApplication implements WebFluxConfigurer { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SpringWebfluxSessionApplication.class, args); } }
8. 测试
通过启动日志可以证实Spring-webflux
是默认使用Netty
提供HTTP服务
GET请求:http://127.0.0.1:8080/person
POST请求:http://127.0.0.1:8080/person
boyd:
{ "id": 9, "age": 17, "name": "张三" }
控制台输出:
GET请求:http://127.0.0.1:8080/person/9
完整代码已上传 Gitee Spring整合常用组件
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